專利名稱：高溫熔渣流量與冷卻水量閉環(huán)控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鐵及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫熔渣流量與冷卻水量閉環(huán)的控制方法及裝置
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，要實現(xiàn)高溫熔渣流量與冷卻水量閉環(huán)控制，首先要能夠?qū)Ω邷卦屠鋮s水的瞬時流量進行測量。冷卻水流量的測量技術(shù)非常成熟且方法很多，但是高溫渣的流量測量由于溫度高，測量方法并不多。目前，能夠測量高溫液體如鐵水、鋼水瞬時流量的方法一是應(yīng)用高頻集膚效應(yīng)的流槽截面積測量的方式，實際上是通過把流量換算為液柱高或重量進行批量處理的方法；二是電磁流量計的方式。但是這兩種方法不適用于測量高溫渣瞬時流量，目前成熟的測量高溫渣瞬時流量的方法還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能解決高溫渣瞬時流量測量技術(shù)難題，實現(xiàn)高溫熔渣流量與冷卻水量的閉環(huán)控制方法及裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是提供一種高溫熔渣流量與冷卻水量閉環(huán)控制的方法，特征是來自高爐渣溝的高溫熔渣流入中間渣槽，并經(jīng)熔渣水口流入渣一次冷卻裝置，冷卻水在循環(huán)水泵的作用下，從循環(huán)水池中流出，經(jīng)過水量測量裝置、水量調(diào)節(jié)裝置后，進入渣?；瘒娝到y(tǒng)，噴入渣一次冷卻裝置；在渣一次冷卻裝置中，經(jīng)渣?；b置?；母邷厝墼旱危c從渣?；瘒娝到y(tǒng)噴入的冷卻水霧接觸冷卻，當高溫熔渣流量發(fā)生變化時，中間渣槽中高溫熔渣的液位H將發(fā)生變化，這時中間罐渣液液位測量裝置將檢測到液位的變化，并將變化量輸送到渣量、水量閉環(huán)控制系統(tǒng)，同時水量測量裝置隨時將冷卻水量輸送到渣量、水量閉環(huán)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)測得的渣液液位變化和冷卻水量的大小，經(jīng)過數(shù)學模型計算后給出冷卻水的調(diào)整量，并控制水量調(diào)節(jié)裝置改變冷卻水量的大小， 使之與高溫熔渣流量的變化相適應(yīng)，實現(xiàn)高溫熔渣流量與冷卻水量的閉環(huán)控制；其原理是 檢測高溫熔渣液的瞬時流量，高溫熔渣液體從渣溝流入中間渣槽，然后從中間渣槽下部的熔渣水口流入渣一次冷卻裝置，檢測單位時間內(nèi)從熔渣水口流出的高溫熔渣液流量，即檢測到高溫熔渣液的瞬時流量；高溫爐渣液體從熔渣水口流出，從流體力學的觀點來看，實際上就是孔口出流，液體經(jīng)過孔口出流是一個廣泛應(yīng)用的實際問題，根據(jù)流體力學的理論，此時的體積流量可以用以下公式(1)表示Vz=Cd-A-^i⑴式中，Vz體積流量，Cd表示流量系數(shù)，A表示小孔的面積，g為重力加速度，H為液位高度；從上式可見，當孔口截面形狀和渣粘度、溫度等物理特性不變的情況下，渣的體積流量只與液位高度相關(guān)，即與液位高度的開方成正比，本發(fā)明實現(xiàn)高溫熔渣流量與冷卻水量閉環(huán)控制的實質(zhì)就是使高溫爐渣在進行初次水淬冷卻時的水量，隨時根據(jù)處理渣量的變化進行閉環(huán)調(diào)節(jié)，從而在保證渣?；钚缘那疤嵯聦崿F(xiàn)水淬水量最小化；因此，需要建立水量與渣量之間的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)熱平衡的原理，要想使水量最小化，必然存在水淬水的吸熱量與高溫熔渣的放熱量相等，可用下式( 表示
權(quán)利要求
1.提供一種高溫熔渣流量與冷卻水量閉環(huán)控制的方法，特征是來自高爐渣溝的高溫熔渣(12)流入中間渣槽(11)，并經(jīng)熔渣水口(10)流入渣一次冷卻裝置(9)，冷卻水在循環(huán)水泵(4)的作用下，從循環(huán)水池(3)中流出，經(jīng)過水量測量裝置(5)、水量調(diào)節(jié)裝置(6)后， 進入渣?；瘒娝到y(tǒng)(7)，噴入渣一次冷卻裝置(9)；在渣一次冷卻裝置(9)中，經(jīng)渣?；b置⑶粒化的高溫熔渣(12)液滴，與從渣粒化噴水系統(tǒng)(7)噴入的冷卻水霧接觸冷卻，當高溫熔渣(12)流量發(fā)生變化時，中間渣槽(11)中高溫熔渣(12)的液位H將發(fā)生變化，這時中間罐渣液液位測量裝置(1)將檢測到液位的變化，并將變化量輸送到渣量、水量閉環(huán)控制系統(tǒng)⑵，同時水量測量裝置(5)隨時將冷卻水量輸送到渣量、水量閉環(huán)控制系統(tǒng)(2)， 控制系統(tǒng)根據(jù)測得的渣液液位變化和冷卻水量的大小，經(jīng)過數(shù)學模型計算后給出冷卻水的調(diào)整量，并控制水量調(diào)節(jié)裝置(6)改變冷卻水量的大小，使之與高溫熔渣流量的變化相適應(yīng)，實現(xiàn)高溫熔渣流量與冷卻水量的閉環(huán)控制；其原理是檢測高溫熔渣液的瞬時流量，高溫熔渣(12)液體從渣溝流入中間渣槽(11)，然后從中間渣槽(11)下部的熔渣水口流入渣一次冷卻裝置(9)，檢測單位時間內(nèi)從熔渣水口流出的高溫熔渣液流量，即檢測到高溫熔渣液的瞬時流量；高溫爐渣液體從熔渣水口流出，從流體力學的觀點來看，實際上就是孔口出流，液體經(jīng)過孔口出流是一個廣泛應(yīng)用的實際問題，根據(jù)流體力學的理論，此時的體積流量可以用以下公式⑴表示
2.提供一種高溫熔渣流量與冷卻水量閉環(huán)控制的裝置，包括采用各種成熟的非接觸式液位測量裝置的中間罐渣液液位測量裝置(1)、分別采用各種成熟的流量測量裝置和調(diào)節(jié)裝置的水量測量裝置(5)、水量調(diào)節(jié)裝置(6)、采用PLC、HMI等編程控制裝置的渣量、水量閉環(huán)控制系統(tǒng)O)，其特征是在高溫熔渣(1 渣溝流出口的下面設(shè)置一個過渡的中間渣槽 (11)，在中間渣槽(11)的出口設(shè)置一個渣一次冷卻裝置(9)，渣一次冷卻裝置(9)由渣粒化噴水系統(tǒng)(7)、渣粒化裝置(8)、熔渣水口(10)組成；渣?；瘒娝到y(tǒng)(7)由橫向布置的水管和若干噴嘴組成；渣?；b置(8)采用離心?；Y(jié)構(gòu)方式，與中間罐渣液液位測量裝置(1)，渣量、水量閉環(huán)控制系統(tǒng)O)、水量測量裝置、水量調(diào)整裝置相連接的還有循環(huán)水池 (3)、循環(huán)水泵(4)。
全文摘要
提供一種高溫熔渣流量與冷卻水量閉環(huán)控制的方法，高溫熔渣流入中間渣槽、渣一次冷卻裝置，進入渣?；瘒娝到y(tǒng)，噴入渣一次冷卻裝置；經(jīng)渣?；b置粒化的高溫熔渣液滴，與冷卻水霧接觸冷卻，當高溫熔渣流量發(fā)生變化時，中間渣槽中高溫熔渣的液位H將發(fā)生變化，檢測到液位的變化量輸送到渣量、水量閉環(huán)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)測得的渣液液位變化和冷卻水量的大小，經(jīng)過數(shù)學模型計算后給出冷卻水的調(diào)整量，并控制水量調(diào)節(jié)裝置改變冷卻水量的大小，實現(xiàn)高溫熔渣流量與冷卻水量的閉環(huán)控制；提供一種高溫熔渣流量與冷卻水量閉環(huán)控制的裝置，主要包括中間罐渣液液位測量裝置、渣量、水量閉環(huán)控制系統(tǒng)，中間渣槽、渣?；b置、渣一次冷卻裝置。
文檔編號F27D19/00GK102269529SQ201110202948
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月20日
發(fā)明者張富信, 張 杰, 徐示波, 楊柳 申請人:北京中冶設(shè)備研究設(shè)計總院有限公司